物理必修第三册第十章 电路及其应用第一节 简单串联、并联组合电路一等奖课件ppt
展开串并联电路的U、I、R的关系
初中时我们已经学过了两个用电器的串联或并联,当用电器的数目超过两个,用电器间的连接方式会比较复杂,可能既有串联又有并联。将用电器同时采用串联和并联的方式组合起来形成的电路叫做串联、并联组合电路。实际生活中大部分电路都是采用串联、并联组合电路的方式连接的。
串联电路:把几个导体元件依次首尾相连,接入电路,这样的连接方式叫做串联。
并联电路:把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起,然后把两端接入电路,这样的连接方式叫并联。
由于恒定电流电路中,电荷的定向移动处于动态平衡中,在相等时间内通过串联电路中各个位置的电荷量一定相同。这就是说:
结论:串联电路中各处的电流相等。
I0=I1=I2=I3
结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
U03=U01+U12+U23
①各点的电势与各点之间的电势差有什么关系?
U01+U12+U23=(φ0—φ1)+( φ1—φ2)+ (φ2—φ3)= φ0—φ3 = U03
【思考】几个电阻串联起来,如果能够用一个电阻来代替,则可以起到化简作用,就好比将几个力用一个力来代替一样,这个电阻就是那几个电阻的等效总电阻。这里的等效应当怎样理解呢?
等效应当体现为:将相同的电压加在串联电路的两端与加在等效总电阻两端时,电路中的电流是相等的!
结论:串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和。
并联电路中,在相等时间内通过干路的电荷量等于各个支路的电荷量之和。因此:
结论:并联电路中,干路中的总电流等于各个支路中的电流之和。
I0=I1+I2+I3
【思考】导线的电阻可以认为是0,因此,任意导线两端没有电势差。据此,你可以得出并联电路的电压关系吗?
结论:并联电路的总电压与各支路电压相等。
【思考】与串联电路类似,几个电阻并联起来,也可以等效为一个电阻,这就是并联电路的总电阻。你能推导出总电阻与各个电阻的关系吗?
结论:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
【思考】请你推导出两个电阻并联的总电阻的表达式。
I=I1+I2+=…+In
【思考】串联电路两端的总电压等于各个电阻两端的电压之和,可以认为每个电阻从总电压中分得一部分。因此,串联电路具有分压作用。请你证明:串联电路中,每个电阻分得的电压与其电阻成正比。
结论:串联电路中,每个电阻分得的电压与其电阻成正比。
串联电路的电压的分配特点
(1)由U=IR串联电路的电压分配与阻值成正比
(2)由P=IU串联电路的功率分配与阻值成正比
【思考】并联电路,干路中的总电流等于各个支路中的电流之和,因此可以认为每个电阻都从总电流中分得一部分。可见,并联电路具有分流作用。请你证明:并联电路中,每个电阻分得的电流与其电阻成反比。
并联电路的电流的分配特点
结论:并联电路中,每个电阻分得的电流与其电阻成反比。
(1)由I=U/R并联电路的电流分配与阻值成反比
(2)由P=U2/R并联电路的功率分配与阻值成反比
【思考2】如果两个阻值相差很大的电阻并联(R1>>R2),其结果有何特点?
两个阻值相差很大的电阻并联时总电阻与小电阻阻值接近。且总电阻小于最小的电阻。
如果是串联,情况又如何?
【思考3】n个相同电阻R并联的总电阻等于多少?
【思考4】如果在保持原有并联电路中支路的数目不变,增大某一个支路中的电阻,则总电阻会增大还是会减小?
并联电路中,如果保持支路数目不变,增大某一个支路的电阻,则总电阻会增大。
混联电路中,某一电阻增大,总电阻也增大。
【思考5】如果在原有并联电路中增加一条支路(该支路电阻不为0),则总电阻会增大还是会减小?
并联电路中,如果保持原有支路不变,增加支路数目,则总电阻会会减小。
(1)判断电流方向:在电源外部的电路中,电流从正极流向负极。沿电流方向电势逐渐降低。
(2)电路元件的处理技巧
①若电阻上没有电流流过时,该电阻相当于导线。②理想电流表的内阻可看成零,理想电压表的内阻可看成无穷大.故电流表可先用导线替代,电压表可先看成断路。
(3)复杂电路先根据以上技巧画出等效电路图,再进行分析计算。
★特别注意:与电压表串联的任何用电器,都相当于导线;与稳定电容器串联的任何用电器也只相当于导线。
例1、如图所示,R1∶R2∶R3=1∶2∶3.当AB两端加上某一电压后,则流过三个电阻的电流之比为I1:I2:I3= 。
【练习】如图所示,R1∶R2∶R3=1∶2∶3.当AB两端加上某一电压后,则三个电流表示数I1:I2:I3= 。
A.4:2:1 B.2:1:1 C.3:2:1 D.以上都不对
例3、如图所示电路,当ab两端接入100V电压时,cd两端为20V,当cd两端接入100V电压时,ab两端电压为50V,则R1:R2:R3为( )
【练习】如图所示电路,设R1=R2=R3=R4=R,求:电键S闭合和开启时,A、B两端电阻之比。
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